[发明专利]数字硬盘录像机及其在震动环境下的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储技术，特别涉及在强震动环境下车载DVR硬盘读 写异常时的复位机制。

背景技术

IDE接口是现在普遍使用的外部接口，主要接硬盘和光驱。采用16位 数据并行传送方式，体积小，数据传输快。一个IDE接口只能接两个外部设 备。

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动 器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。 把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据 传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为硬盘生产厂商不 需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言，硬 盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展， 性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它 类型硬盘无法替代的地位。

早期的IDE接口有两种传输模式，一个是PIO(Programming I/O)模 式，另一个是直接存储器访问(Direct Memory Access，简称“DMA”)。 虽然DMA模式系统资源占用少，但需要额外的驱动程序或设置，因此被接 受的程度比较低。后来在对速度要求愈来愈高的情况下，DMA模式由于执行 效率较好，操作系统开始直接支持，而且厂商更推出了愈来愈快的DMA模 式传输速度标准。

高级技术附件(Advanced Technology Attachment，简称“ATA”)技 术是一个关于IDE(Integrated Device Electronics)的技术规范族。

IDE_SELECT_REG：IDE选择寄存器，也被称为IDE device/head register，其中一位用来指示主从设备挂载状态，具体内容在ATA协议规范 中有描述。

状态寄存器：属于标准的IDE控制器I/O寄存器组，保存了执行最后一 个命令时磁盘驱动器的状态，跟踪其中的BSY(busy位，置位表示忙)可 以掌握硬盘的复位状态。

错误寄存器：属于标准的IDE控制器I/O寄存器组，保存最后执行的命 令的诊断码。

控制寄存器：属于标准的IDE控制器I/O寄存器组，其中SRST位设置 为“1”，相应的磁盘驱动器就会处于软复位状态。当这个数据位变为“0” 时，相应的磁盘驱动器就会执行启动过程。

软复位(SRST)：软件复位，通过操作控制寄存器SRST位实现。

硬复位(HRST)：硬件复位，类似于对硬盘进行掉电重启的操作，强 迫硬盘重新进行初始化，可以通过控制IDE接口的RESET脚电平来实现。

主从设备：一个IDE接口可以控制主从两个设备。

DMA：直接内存访问。

图1是现有的Linux系统IDE驱动对硬盘的探测流程示意图。硬复位后 进行IDE模块初始化，等待设备状态就绪后，读取IDE_SELECT_REG寄存 器值判断IDE接口是否有硬盘挂载。

其中第四步读取IDE_SELECT_REG的值，拿主口硬盘(Master)为例， 如果接入主口硬盘，该值为0×a0；如果未接入主口硬盘，该值为0×20，也 就是说现有的驱动靠这个寄存器来判断IDE接口上面硬盘挂载情况，但在实 际应用过程中会发现这样的问题：如果DVR在强度震动的环境下去启动， IDE_SELECT_REG的值很容易让驱动程序产生误判，即在接入硬盘的情况 下依然读取到了未接硬盘的状态值，这样就会使DVR获取了错误的硬盘挂 载信息，而且没有任何异常，即使强度震动阶段停止，DVR还是依旧工作在 无硬盘状态下，但此时硬盘很有可能已经恢复到可工作状态了。

在车载DVR录像过程中进行高强度震动会使录像中止，我们知道IDE 硬盘的访问过程是主机端先向硬盘发起指令请求，硬盘收到指令会进行扇区 的访问和数据搬移，完成后会向主机端返回一个中断，但车载DVR在强震 动的情况下有可能会使磁头找不到指定扇区长时间无中断返回导致操作超 时，此时很有可能使系统卡死，硬盘除非断电，否则一直处于一种忙状态(从 硬盘驱动器的状态寄存器读取到BSY位置位)无法恢复，传统的对硬盘软件 复位的方法无法让硬盘恢复到正常，而是继续无法响应后面的指令。

本发明的发明人发现，现有技术在车载方面存在2个严重问题：